專題56 原理綜合題-反應(yīng)熱+速率+平衡+電化學(xué) 十年（2015-2024）高考化學(xué)真題分類匯編(解析版)

2013-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1專題56原理綜合題——反應(yīng)熱+速率+平衡+電化學(xué)考點十年考情(2015-2024)命題趨勢考點1涉及能源綜合利用2024·浙江6月卷、2024·全國甲卷、2024·浙江1月卷、2022?重慶卷、2022?河北省選擇性、2022?湖南選擇性、2022?江蘇卷、2020?新課標(biāo)Ⅱ、2020?江蘇卷、2016·天津理綜化學(xué)反應(yīng)原理綜合問題設(shè)計上往往以組合題的形式出現(xiàn)，題目往往圍繞一個主題，由多個小題組成，各小題具有一定的獨立性，分別考查不同的知識點，覆蓋面較廣，靈活性較強。近年來把電化學(xué)也融入其中，考查電極反應(yīng)式的書寫，以及利用電子守恒進行相關(guān)計算。考點2涉及工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用2024·北京卷、2023?北京卷、2022?遼寧省選擇性、2021?湖南選擇性、2021?北京卷、2021?北京卷、2020?新課標(biāo)Ⅱ、2020?北京卷、2019?新課標(biāo)Ⅱ、2019?新課標(biāo)Ⅲ考點1涉及能源綜合利用1．(2024·浙江6月卷，19，10分)氫是清潔能源，硼氫化鈉(NaBH4)是一種環(huán)境友好的固體儲氫材料，其水解生氫反應(yīng)方程式如下：(除非特別說明，本題中反應(yīng)條件均為，)NaBH4(s)＋2H2O(l)=NaBO2(aq)＋4H2(g)ΔH請回答：(1)該反應(yīng)能自發(fā)進行的條件是_______。A．高溫 B．低溫 C．任意溫度 D．無法判斷(2)該反應(yīng)比較緩慢。忽略體積變化的影響，下列措施中可加快反應(yīng)速率的是_______。A．升高溶液溫度 B．加入少量異丙胺[(CH3)2CHNH2]C．加入少量固體硼酸[B(OH)3] D．增大體系壓強(3)為加速NaBH4水解，某研究小組開發(fā)了一種水溶性催化劑，當(dāng)該催化劑足量、濃度一定且活性不變時，測得反應(yīng)開始時生氫速率v與投料比[n(NaBH4)：n(H2O)]之間的關(guān)系，結(jié)果如圖1所示。請解釋ab段變化的原因。(4)氫能的高效利用途徑之一是在燃料電池中產(chǎn)生電能。某研究小組的自制熔融碳酸鹽燃料電池工作原理如圖2所示，正極上的電極反應(yīng)式是。該電池以恒定電流工作14分鐘，消耗H2體積為，故可測得該電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化率為。[已知：該條件下H2的摩爾體積為24.5L·mol-1；電荷量q(C)=電流時間；NA=6.0mol·L-1；e=1.60。](5)資源的再利用和再循環(huán)有利于人類的可持續(xù)發(fā)展。選用如下方程式，可以設(shè)計能自發(fā)進行的多種制備方法，將反應(yīng)副產(chǎn)物偏硼酸鈉(NaBO2)再生為NaBH4。(已知：是反應(yīng)的自由能變化量，其計算方法也遵循蓋斯定律，可類比計算方法；當(dāng)時，反應(yīng)能自發(fā)進行。)I．II．III．請書寫一個方程式表示NaBO2再生為NaBH4的一種制備方法，并注明。(要求：反應(yīng)物不超過三種物質(zhì)；氫原子利用率為。)【答案】(1)C(2)A(3)隨著投料比[n(NaBH4)：n(H2O)]增大，NaBH4的水解轉(zhuǎn)化率降低(4)O2+4e-+2CO2=2CO32-70%(5)【解析】(1)反應(yīng)，ΔS，由ΔG=ΔHΔS可知，任意溫度下，該反應(yīng)均能自發(fā)進行，故選C；(2)A項，升高溫度，活化分子數(shù)增多，有效碰撞幾率增大，反應(yīng)速率加快，A符合題意；B項，加入少量異丙胺[(CH3)2CHNH2]，H2O的量減少，化學(xué)反應(yīng)速率降低，B不符合題意；C項，加入少量固體硼酸[B(OH)3]，H2O的量減少，化學(xué)反應(yīng)速率降低，C不符合題意；D項，增大體系壓強，忽略體積變化，則氣體濃度不變，化學(xué)反應(yīng)速率不變，D不符合題意；故選A。(3)隨著投料比[n(NaBH4)：n(H2O)]增大，NaBH4的水解轉(zhuǎn)化率降低，因此生成氫氣的速率不斷減小。(4)根據(jù)題干信息，該燃料電池中H2為負極，O2為正極，熔融碳酸鹽為電解質(zhì)溶液，故正極的電極反應(yīng)式為：O2+4e-+2CO2=2CO32-，該條件下，0.49LH2的物質(zhì)的量為，工作時，H2失去電子：H2-2e-=2H+，所帶電荷量為：2×0.02mol×6.0×1023mol-1×1.60×10-19=3840C，工作電荷量為：3.2×14×60=2688C，則該電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化率為：；(5)結(jié)合題干信息，要使得氫原子利用率為100%，可由(2×反應(yīng)3)-(2×反應(yīng)Ⅱ+反應(yīng)Ⅰ)得，。2．(2024·全國甲卷，10，14分)甲烷轉(zhuǎn)化為多碳化合物具有重要意義。一種將甲烷溴化再偶聯(lián)為丙烯(C3H6)的研究所獲得的部分數(shù)據(jù)如下。回答下列問題：(1)已知如下熱化學(xué)方程式：CH4(g)+Br2(g)=CH3Br(g)+HBr(g)ΔH1＝+29kJ·mol?13CH3Br(g)=C3H6(g)+3HBr(g)ΔH2＝+20kJ·mol?1計算反應(yīng)3CH4(g)+3Br2(g)=C3H6(g)+6HBr(g)的ΔH＝__________kJ·mol?1。(2)CH4與Br2反應(yīng)生成CH3Br，部分CH3Br會進一步溴化。將8mmolCH4和8mmolBr2。通入密閉容器，平衡時，n(CH4)、n(CH3Br)與溫度的關(guān)系見下圖(假設(shè)反應(yīng)后的含碳物質(zhì)只有CH4、CH3Br和CH2Br2)。(i)圖中CH3Br的曲線是(填“a”或“b”)。(ii)時，CH4的轉(zhuǎn)化，。(iii)時，反應(yīng)CH3Br(g)+Br2(g)=CH2Br2(g)+HBr(g)的平衡常數(shù)。(3)少量I2可提高生成CH3Br的選擇性。500℃時，分別在有I2和無I2的條件下，將8mmolCH4和8mmolBr2，通入密閉容器，溴代甲烷的物質(zhì)的量(n)隨時間(t)的變化關(guān)系見下圖。(i)在之間，有I2和無I2時CH3Br的生成速率之比。(ii)從圖中找出I2提高了CH3Br選擇性的證據(jù)：。(ⅲ)研究表明，I2參與反應(yīng)的可能機理如下：①②③④⑤⑥根據(jù)上述機理，分析I2提高CH3Br選擇性的原因：。【答案】(1)-67(2)a80%7.810.92(3)(或3：2)5s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐漸降低，有I2催化的CH3Br的含量陡然上升I2的投入消耗了部分CH2Br2，使得消耗的CH2Br2發(fā)生反應(yīng)生成了CH3Br【解析】(1)將第一個熱化學(xué)方程式命名為①，將第二個熱化學(xué)方程式命名為②。根據(jù)蓋斯定律，將方程式①乘以3再加上方程式②，即①×3+②，故熱化學(xué)方程式3CH4(g)+3Br2(g)=C3H6(g)+6HBr(g)的?H=-29×3+20=-67kJ·mol-1。(2)(i)根據(jù)方程式①，升高溫度，反應(yīng)向吸熱反應(yīng)方向移動，升高溫度，平衡逆向移動，CH4(g)的含量增多，CH3Br(g)的含量減少，故CH3Br的曲線為a；(ii)560℃時反應(yīng)達平衡，剩余的CH4(g)的物質(zhì)的量為1.6mmol，其轉(zhuǎn)化率α=×100%=80%；若只發(fā)生一步反應(yīng)，則生成6.4mmolCH3Br，但此時剩余CH3Br的物質(zhì)的量為5.0mmol，說明還有1.4mmolCH3Br發(fā)生反應(yīng)生成CH2Br2，則此時生成的HBr的物質(zhì)的量n=6.4+1.4=7.8mmol；(iii)平衡時，反應(yīng)中各組分的物質(zhì)的量分別為n(CH3Br)=5.0mmol、n(Br2)=0.2mmol、n(CH2Br2)=1.4mmol、n(HBr)=7.8mmol，故該反應(yīng)的平衡常數(shù)K===10.92。(3)(i)11~19s時，有I2的生成速率v==mmol·(L·s)-1，無I2的生成速率v==mmol·(L·s)-1。生成速率比==；(ii)從圖中可以看出，大約4.5s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐漸降低，有I2催化的CH3Br的含量陡然上升，因此，可以利用此變化判斷I2提高了CH3Br的選擇性；(iii)根據(jù)反應(yīng)機理，I2的投入消耗了部分CH2Br2，同時也消耗了部分HBr，使得消耗的CH2Br2發(fā)生反應(yīng)生成了CH3Br，提高了CH3Br的選擇性。3．(2024·浙江1月卷，19，10分)通過電化學(xué)、熱化學(xué)等方法，將CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH等化學(xué)品，是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的途徑之一。請回答：(1)某研究小組采用電化學(xué)方法將CO2轉(zhuǎn)化為，裝置如圖。電極B上的電極反應(yīng)式是。(2)該研究小組改用熱化學(xué)方法，相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：：C(s)＋O2(g)==CO2(g)ΔH1＝-393.5kJ·mol?1Ⅱ：C(s)＋H2(g)＋O2(g)==HCOOH(g)ΔH2＝-378.7kJ·mol?1Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)ΔH3①ΔH3=kJ·mol?1。②反應(yīng)Ⅲ在恒溫、恒容的密閉容器中進行，CO2和H2的投料濃度均為，平衡常數(shù)，則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為。③用氨水吸收，得到氨水和甲酸銨的混合溶液，時該混合溶液的pH=。[已知：時，電離常數(shù)Kb(NH3?H2O)=1.8×10-5、Ka(HCOOH)=1.8×10-4](3)為提高效率，該研究小組參考文獻優(yōu)化熱化學(xué)方法，在如圖密閉裝置中充分攪拌催化劑M的(有機溶劑)溶液，CO2和H2在溶液中反應(yīng)制備，反應(yīng)過程中保持CO2(g)和H2(g)的壓強不變，總反應(yīng)CO2＋H2HCOOH的反應(yīng)速率為v，反應(yīng)機理如下列三個基元反應(yīng)，各反應(yīng)的活化能E2(不考慮催化劑活性降低或喪失)。Ⅳ：M+CO2Q

V：Q+H2L

VI：LM+HCOOH

①催化劑M足量條件下，下列說法正確的是。A．v與CO2(g)的壓強無關(guān)

B．v與溶液中溶解H2的濃度無關(guān)C．溫度升高，v不一定增大

D．在溶液中加入N(CH2CH3)3，可提高CO2轉(zhuǎn)化率②實驗測得：，下，v隨催化劑M濃度c變化如圖。cc0時，v隨c增大而增大：cc0時，v不再顯著增大。請解釋原因?！敬鸢浮?1)CO2+2H++2e-=HCOOH(2)+14.82.4×10?810.00(3)CD當(dāng)c≤c0時，v隨c增大而增大，因M是基元反應(yīng)IV的反應(yīng)物(直接影響基元反應(yīng)VI中反應(yīng)物L(fēng)的生成)；c>c0時，v不再顯著增加，因受限于CO2(g)和H2(g)在溶液中的溶解速度(或濃度)【解析】(1)①電極B是陰極，則電極反應(yīng)式是CO2+2H++2e-=HCOOH；(2)①ΔH3=ΔH2-ΔH1=-378.7kJ/mol+393.5kJ/mol=+14.8kJ/mol；②根據(jù)三段式，設(shè)轉(zhuǎn)化的CO2為x，則：則，，則轉(zhuǎn)化率=；③用氨水吸收HCOOH，得到1.00mol·L－1氨水和0.18mol·L－1甲酸銨的混合溶液，得出cNH4＋=0.18mol·L－1，根據(jù)，則，pOH=4，Ph=14-4=10；(3)①A項，v與CO2(g)的壓強有關(guān)，壓強越大，溶液中CO2的濃度越大，v越大，A錯誤；B項，v與溶液中溶解H2的濃度有關(guān)，氫氣濃度越大，速率越快，B錯誤；C項，溫度升高，v不一定增大，反應(yīng)Ⅳ和Ⅴ是快反應(yīng)，而Ⅵ是慢反應(yīng)(決速步驟)，若Ⅳ和Ⅴ是放熱反應(yīng)且可以快速建立平衡狀態(tài)，則隨著溫度升高L的濃度減小，若L的濃度減小對反應(yīng)速率的影響大于溫度升高對總反應(yīng)速率的影響，則總反應(yīng)速率減小，故總反應(yīng)的速率不一定增大，C錯誤；D項，在溶液中加入的N(CH2CH3)3會與HCOOH反應(yīng)，使得三個平衡正向移動，可提高CO2轉(zhuǎn)化率，D正確；故選CD。②當(dāng)c≤c0時，v隨c增大而增大，因M是基元反應(yīng)IV的反應(yīng)物(直接影響基元反應(yīng)VI中反應(yīng)物L(fēng)的生成)；c>c0時，v不再顯著增加，因受限于CO2(g)和H2(g)在溶液中的溶解速度(或濃度)。4．(2022?重慶卷，16)(14分)反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在工業(yè)上有重要應(yīng)用。(1)該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如表所示。溫度/℃7008008301000平衡常數(shù)1.671.111.000.59①反應(yīng)的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。②反應(yīng)常在較高溫度下進行，該措施的優(yōu)缺點是_____。(2)該反應(yīng)常在Pd膜反應(yīng)器中進行，其工作原理如圖所示。利用平衡移動原理解釋反應(yīng)器存在Pd膜時具有更高轉(zhuǎn)化率的原因是_____。②某溫度下，H2在Pd膜表面上的解離過程存在如下平衡：H22H，其正反應(yīng)的活化能遠小于逆反應(yīng)的活化能。下列說法錯誤的是_____。A．Pd膜對氣體分子的透過具有選擇性B．過程2的△H＞0C．加快Pd膜內(nèi)H原子遷移有利于H2的解離D．H原子在Pd膜表面上結(jié)合為H2的過程為放熱反應(yīng)③同溫同壓下，等物質(zhì)的量的CO和H2O通入無Pd膜反應(yīng)器，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為75%；若換成Pd膜反應(yīng)器，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為90%，則相同時間內(nèi)出口a和出口b中H2的質(zhì)量比為_____。(3)該反應(yīng)也可采用電化學(xué)方法實現(xiàn)，反應(yīng)裝置如圖所示。①固體電解質(zhì)采用______(填“氧離子導(dǎo)體”或“質(zhì)子導(dǎo)體”)。②陰極的電極反應(yīng)式為______。③同溫同壓下，相同時間內(nèi)，若進口Ⅰ處n(CO)：n(H2O)=a：b，出口Ⅰ處氣體體積為進口Ⅰ處的y倍，則CO的轉(zhuǎn)化率為_____(用a，b，y表示)?！敬鸢浮?1)ΔH

優(yōu)點是升高溫度，反應(yīng)速率較快；缺點是正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率較低(2)接觸面較大，反應(yīng)更充分，轉(zhuǎn)化率更高

BD

5：6(3)

氧離子導(dǎo)體

H2O+2e-=H2+O2-

【解析】(1)①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，溫度越高，平衡常數(shù)越小，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH；②優(yōu)點是升高溫度，反應(yīng)速率較快；缺點是正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率較低；(2)①反應(yīng)器存在Pd膜時，接觸面較大，反應(yīng)更充分，轉(zhuǎn)化率更高；②A項，Pd膜只允許H2通過，不允許CO2通過，對氣體分子的透過具有選擇性，A正確；B項，過程正反應(yīng)的活化能遠小于逆反應(yīng)的活化能，ΔH

，B錯誤；C項，加快Pd膜內(nèi)H原子遷移，平衡H22H正向移動，有利于H2的解離，C正確；D項，H22H為放熱過程，H原子在Pd膜表面上結(jié)合為H2的過程為吸熱反應(yīng)，D錯誤；故選BD；③根據(jù)反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，設(shè)通入的CO為1mol，則出口a產(chǎn)生的H2為0.75mol，出口b的H2為0.9mol，質(zhì)量比為5：6；(3)①電解時，固體電解質(zhì)應(yīng)采用氧離子導(dǎo)體；②電解時，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：H2O+2e-=H2+O2-；根據(jù)三段式：出口Ⅰ處氣體為CO2體積為x，進口Ⅰ處的氣體體積為，則，CO的轉(zhuǎn)化率為：。5．(2022?河北省選擇性，16)氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗詺淙剂蠟榇淼娜剂想姵赜辛己玫膽?yīng)用前景。(1)時，1gH2燃燒生成H2O(g)放熱121kJ，1molH2O(1)蒸發(fā)吸熱44kJ，表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_______。(2)工業(yè)上常用甲烷水蒸氣重整制備氫氣，體系中發(fā)生如下反應(yīng)。Ⅰ．CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)Ⅱ．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)①下列操作中，能提高CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率的是_______(填標(biāo)號)。A．增加CH4(g)用量

B．恒溫恒壓下通入惰性氣體C．移除

D．加入催化劑②恒溫恒壓條件下，1molCH4(g)和1molH2O(g)反應(yīng)達平衡時，CH4(g)的轉(zhuǎn)化率為α，CO2(g)的物質(zhì)的量為bmol，則反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)_______(寫出含有a、b的計算式；對于反應(yīng)，，x為物質(zhì)的量分數(shù))。其他條件不變，H2O(g)起始量增加到，達平衡時，a=0.90，b=0.65，平衡體系中H2(g)的物質(zhì)的量分數(shù)為_______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(3)氫氧燃料電池中氫氣在_______(填“正”或“負”)極發(fā)生反應(yīng)。(4)在允許O2-自由遷移的固體電解質(zhì)燃料電池中，CnH2n+2放電的電極反應(yīng)式為_______。(5)甲醇燃料電池中，吸附在催化劑表面的甲醇分子逐步脫氫得到CO，四步可能脫氫產(chǎn)物及其相對能量如圖，則最可行途徑為a→_______(用等代號表示)。注：本小問暫缺相對能量圖?！敬鸢浮?1)H2(g)+O2(g)=H2O(1)△H=-286kJ?mol-1(2)

BC

0.43(3)負(4)CnH2n+2-(6n+2)e-+(3n+1)O2-=nCO2+(n+1)H2O(5)缺圖無解【解析】(1)298K時，1gH2燃燒生成H2O(g)放熱121kJ，1molH2O(1)蒸發(fā)吸熱44kJ，則1molH2燃燒生成1molH2O(1)放熱286kJ，表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：H2(g)+O2(g)=H2O(1)△H=-286kJ?mol-1；(2)①A項，增加CH4(g)用量可以提高H2O(g)的轉(zhuǎn)化率，但是CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率減小，A不符合題意；B項，恒溫恒壓下通入惰性氣體，相當(dāng)于減小體系壓強，反應(yīng)混合物中各組分的濃度減小，反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡正向移動，能提高CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率，B符合題意；C項，移除CO(g)，減小了反應(yīng)混合物中CO(g)的濃度，反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡正向移動，能提高CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率，C符合題意；D項，加入催化劑不能改變平衡狀態(tài)，故不能提高CH4(g)平衡轉(zhuǎn)化率，D不符合題意；故選BC；②恒溫恒壓條件下，1molCH4(g)和1molH2O(g)反應(yīng)達平衡時，CH4(g)的轉(zhuǎn)化率為α，CO2(g)的物質(zhì)的量為bmol，則轉(zhuǎn)化的CH4(g)為αmol，剩余的CH4(g)為(1-α)mol，根據(jù)C元素守恒可知，CO(g)的物質(zhì)的量為(α-b)mol，根據(jù)H和O守恒可知，H2O(g)的物質(zhì)的量為(1-α-b)mol，H2(g)的物質(zhì)的量為(3α+b)mol，則反應(yīng)混合物的總物質(zhì)的量為(2α+2)mol，平衡混合物中，CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物質(zhì)的量分數(shù)分別為、、、，因此，反應(yīng)I的平衡常數(shù)Kx=；其他條件不變，H2O(g)起始量增加到5mol，達平衡時，a=0.90，b=0.65，則平衡時，CH4(g)為0.1mol，根據(jù)C元素守恒可知，CO(g)的物質(zhì)的量為0.25mol，，根據(jù)H和O守恒可知，H2O(g)的物質(zhì)的量為(5-0.90-0.65)mol=3.45mol，H2(g)的物質(zhì)的量為(3α+b)mol=3.35mol，平衡混合物的總物質(zhì)的量為(2α+6)mol=7.8mol，平衡體系中H2(g)的物質(zhì)的量分數(shù)為；(3)燃料電池中的燃料在負極發(fā)生氧化反應(yīng)，因此，氫氧燃料電池中氫氣在負極發(fā)生反應(yīng)；(4)在允許O2-自由遷移的固體電解質(zhì)燃料電池中，CnH2n+2在負極發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO2和H2O，電極反應(yīng)式為CnH2n+2-(6n+2)e-+(3n+1)O2-=nCO2+(n+1)H2O。6．(2022?湖南選擇性，16)2021年我國制氫量位居世界第一，煤的氣化是一種重要的制氫途徑。回答下列問題：(1)在一定溫度下，向體積固定的密閉容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g)，起始壓強為時，發(fā)生下列反應(yīng)生成水煤氣：Ⅰ.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH1＝+131.4kJ·mol?1Ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2＝-41.1kJ·mol?1①下列說法正確的是_______；A．平衡時向容器中充入惰性氣體，反應(yīng)Ⅰ的平衡逆向移動B．混合氣體的密度保持不變時，說明反應(yīng)體系已達到平衡C．平衡時H2的體積分數(shù)可能大于2/3D．將炭塊粉碎，可加快反應(yīng)速率②反應(yīng)平衡時，H2O(g)的轉(zhuǎn)化率為，CO的物質(zhì)的量為0.1mol。此時，整個體系_______(填“吸收”或“放出”)熱量_______kJ，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=_______(以分壓表示，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。(2)一種脫除和利用水煤氣中CO2方法的示意圖如下：①某溫度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，c(CO32-)：c(HCO3-)=1：2，則該溶液的=_______(該溫度下H2CO3的Ka1=4.6×10-7，Ka2=5.0×10-11)；②再生塔中產(chǎn)生CO2的離子方程式為_______；③利用電化學(xué)原理，將CO2電催化還原為C2H4，陰極反應(yīng)式為_______。【答案】(1)

BD

吸收

13.14

0.02MPa(2)

10

2HCO3-CO2↑+CO32-+H2O

2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O【解析】(1)①A項，在恒溫恒容條件下，平衡時向容器中充入情性氣體不能改變反應(yīng)混合物的濃度，因此反應(yīng)Ⅰ的平衡不移動，A說法不正確；B項，在反應(yīng)中有固體C轉(zhuǎn)化為氣體，氣體的質(zhì)量增加，而容器的體積不變，因此氣體的密度在反應(yīng)過程中不斷增大，當(dāng)混合氣體的密度保持不變時，說明反應(yīng)體系已達到平衡，B說法正確；C項，若C(s)和H2O(g)完全反應(yīng)全部轉(zhuǎn)化為CO2(g)和H2(g)，由C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g)可知，H2的體積分數(shù)的極值為，由于可逆反應(yīng)只有一定的限度，反應(yīng)物不可能全部轉(zhuǎn)化為生成物，因此，平衡時H2的體積分數(shù)不可能大于，C說法不正確；D項，將炭塊粉碎可以增大其與H2O(g)的接觸面積，因此可加快反應(yīng)速率，D說法正確；故選BD。②反應(yīng)平衡時，H2O(g)的轉(zhuǎn)化率為50%，則水的變化量為0.5mol，水的平衡量也是0.5mol，由于CO的物質(zhì)的量為0.1mol，則根據(jù)O原子守恒可知CO2的物質(zhì)的量為0.2mol，根據(jù)相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可知，生成0.1molCO要吸收熱量13.14kJ，生成0.2molCO2要放出熱量8.22kJ此時，因此整個體系吸收熱量13.14kJ-8.22kJ=4.92kJ；由H原子守恒可知，平衡時H2的物質(zhì)的量為0.5mol，CO的物質(zhì)的量為0.1mol，CO2的物質(zhì)的量為0.2mol，水的物質(zhì)的量為0.5mol，則平衡時氣體的總物質(zhì)的量為0.5mol+0.1mol+0.2mol+0.5mol=1.3mol，在同溫同體積條件下，氣體的總壓之比等于氣體的總物質(zhì)的量之比，則平衡體系的總壓為0.2MPa1.3=0.26MPa，反應(yīng)I(C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g))的平衡常數(shù)Kp=。(2)①某溫度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，c(CO32-)：c(HCO3-)=1：2，由可知，c(H＋)==2×5.0×10-11mol·L－1=1.0×10-10mol·L－1，則該溶液的pH=10；②再生塔中KHCO3受熱分解生成K2CO3、H2O和CO2，該反應(yīng)的離子方程式為2HCO3-CO2↑+CO32-+H2O；③利用電化學(xué)原理，將CO2電催化還原為C2H4，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，陽極上水放電生成氧氣和H+，H+通過質(zhì)子交換膜遷移到陰極區(qū)參與反應(yīng)，則陰極的電極反應(yīng)式為2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O。7．(2022?江蘇卷，18)氫氣是一種清潔能源，綠色環(huán)保制氫技術(shù)研究具有重要意義。(1)“CuCl-H2O熱電循環(huán)制氫”經(jīng)過溶解、電解、熱水解和熱分解4個步驟，其過程如圖所示。①電解在質(zhì)子交換膜電解池中進行。陽極區(qū)為酸性CuCl2-溶液，陰極區(qū)為鹽酸，電解過程中CuCl2-轉(zhuǎn)化為CuCl22-。電解時陽極發(fā)生的主要電極反應(yīng)為_______(用電極反應(yīng)式表示)。②電解后，經(jīng)熱水解和熱分解的物質(zhì)可循環(huán)使用。在熱水解和熱分解過程中，發(fā)生化合價變化的元素有_______(填元素符號)。(2)“Fe-HCO3--H2O”熱循環(huán)制氫和甲酸”的原理為：在密閉容器中，鐵粉與吸收CO2制得的NaHCO3溶液反應(yīng)，生成H2、和Fe3O4；Fe3O4再經(jīng)生物柴油副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為Fe。①實驗中發(fā)現(xiàn)，在300℃時，密閉容器中NaHCO3溶液與鐵粉反應(yīng)，反應(yīng)初期有FeCO3生成并放出H2，該反應(yīng)的離子方程式為_______。②隨著反應(yīng)進行，F(xiàn)eCO3迅速轉(zhuǎn)化為活性Fe3O4-x，活性Fe3O4-x是HCOO-轉(zhuǎn)化為的催化劑，其可能反應(yīng)機理如圖所示。根據(jù)元素電負性的變化規(guī)律。如圖所示的反應(yīng)步驟Ⅰ可描述為_______。③在其他條件相同時，測得Fe的轉(zhuǎn)化率、HCOO-的產(chǎn)率隨c(HCO3-)變化如題圖所示。HCOO-的產(chǎn)率隨c(HCO3-)增加而增大的可能原因是_______。(3)從物質(zhì)轉(zhuǎn)化與資源綜合利用角度分析，“Fe-HCO3--H2O”熱循環(huán)制氫和甲酸”的優(yōu)點是_______。【答案】(1)CuCl2-+2Cl--e-=CuCl42-

Cu、O(2)Fe+2HCO3-FeCO3↓+CO32-+H2↑

H的電負性大于Fe，小于O，在活性Fe3O4-x表面，H2斷裂為H原子，一個吸附在催化劑的鐵離子上，略帶負電，一個吸附在催化劑的氧離子上，略帶正電，前者與HCO3-中略帶正電的碳結(jié)合，后者與HCO3-中略帶負電的羥基氧結(jié)合生成H2O，HCO3-轉(zhuǎn)化為HCOO-

隨c(HCO3-)增加，生成FeCO3和H2的速率更快、產(chǎn)量增大，生成HCOO-的速率更快、產(chǎn)率也增大(3)高效、經(jīng)濟、原子利用率高、無污染【解析】(1)①電解在質(zhì)子交換膜電解池中進行，H+可自由通過，陽極區(qū)為酸性CuCl2-溶液，電解過程中CuCl2-轉(zhuǎn)化為CuCl22-，電解時陽極發(fā)生的主要電極反應(yīng)為：CuCl2-+2Cl--e-=CuCl42-

；②電解后，經(jīng)熱水解得到的HCl和熱分解得到的CuCl等物質(zhì)可循環(huán)使用，從圖中可知，熱分解產(chǎn)物還有O2，從詳解①中得知，進入熱水解的物質(zhì)有CuCl22-，故發(fā)生化合價變化的元素有Cu、O。(2)①在300℃時，密閉容器中NaHCO3溶液與鐵粉反應(yīng)，反應(yīng)初期有FeCO3生成并放出H2，離子方程式為：Fe+2HCO3-FeCO3↓+CO32-+H2↑；②H的電負性大于Fe，小于O，在活性Fe3O4-x表面，H2斷裂為H原子，一個吸附在催化劑的鐵離子上，略帶負電，一個吸附在催化劑的氧離子上，略帶正電，前者與HCO3-中略帶正電的碳結(jié)合，后者與HCO3-中略帶負電的羥基氧結(jié)合生成H2O，HCO3-轉(zhuǎn)化為HCOO-；③在其他條件相同時，隨c(HCO3-)增加，其與鐵粉反應(yīng)加快，從圖中得知Fe的轉(zhuǎn)化率也增大，即生成FeCO3和H2的速率更快，量更大，則得到活性Fe3O4-x的速度更快，量也更多，生成HCOO-的速率更快，產(chǎn)率也更大。(3)“Fe-HCO3--H2O熱循環(huán)制氫和甲酸”系統(tǒng)將HCO3-轉(zhuǎn)化為HCOO-和生成H2的速率快，原子利用率高，不產(chǎn)生污染物，F(xiàn)e初期生成FeCO3后迅速轉(zhuǎn)化為活性Fe3O4-x，F(xiàn)e3O4-x氧化為Fe3O4再經(jīng)生物柴油副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為Fe，得到循環(huán)利用，故該原理的優(yōu)點是：高效、經(jīng)濟、原子利用率高、無污染。8．(2020?新課標(biāo)Ⅱ，28)天然氣的主要成分為CH4，一般還含有C2H6等烴類，是重要的燃料和化工原料。(1)乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng)：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH，相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表所示：物質(zhì)C2H6(g)C2H4(g)H2(g)燃燒熱ΔH/(kJ·mol?1)-1560-1411-286①ΔH=_________kJ·mol?1。②提高該反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的方法有_________、_________。③容器中通入等物質(zhì)的量的乙烷和氫氣，在等壓下(p)發(fā)生上述反應(yīng)，乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率為α。反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。(2)高溫下，甲烷生成乙烷的反應(yīng)如下：2CH4C2H6+H2。反應(yīng)在初期階段的速率方程為：r=k×，其中k為反應(yīng)速率常數(shù)。①設(shè)反應(yīng)開始時的反應(yīng)速率為r1，甲烷的轉(zhuǎn)化率為α?xí)r的反應(yīng)速率為r2，則r2=_____r1。②對于處于初期階段的該反應(yīng)，下列說法正確的是_________。A．增加甲烷濃度，r增大B．增加H2濃度，r增大C．乙烷的生成速率逐漸增大D．降低反應(yīng)溫度，k減小(3)CH4和CO2都是比較穩(wěn)定的分子，科學(xué)家利用電化學(xué)裝置實現(xiàn)兩種分子的耦合轉(zhuǎn)化，其原理如下圖所示：①陰極上的反應(yīng)式為_________。②若生成的乙烯和乙烷的體積比為2∶1，則消耗的CH4和CO2體積比為_________?！敬鸢浮?1)①137②升高溫度減小壓強(增大體積)③(2)①1－α②AD(3)①CO2+2e?=CO+O2?②6∶5【解析】(1)①由表中燃燒熱數(shù)值可知：①C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)?H1=-1560kJ?mol-1；②C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)?H2=-1411kJ?mol-1；③H2(g)+O2(g)=H2O(l)?H3=-286kJ?mol-1；根據(jù)蓋斯定律可知，①-②-③得C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)，則?H=?H1-?H2-?H3=(-1560kJ?mol-1)-(-1411kJ?mol-1)-(-286kJ?mol-1)=137kJ?mol-1；②反應(yīng)C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)為氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，升高溫度、減小壓強平衡都向正反應(yīng)方向移動，故提高該反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的方法有升高溫度、減小壓強(增大體積)；③設(shè)起始時加入的乙烷和氫氣各為1mol，列出三段式：C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)起始(mol)101轉(zhuǎn)化(mol)αα平衡(mol)1-1+平衡時，C2H6、C2H4和H2平衡分壓分別為p、p和p，則反應(yīng)的平衡常數(shù)為Kp=；(2)①根據(jù)r=k×，若r1=kc，甲烷轉(zhuǎn)化率為甲烷的濃度為c(1-)，則r2=kc(1-)，所以r2=(1-)r1；②A項，增大反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率增大，故A說法正確；B項，由速率方程可知，初期階段的反應(yīng)速率與氫氣濃度無關(guān)，故B說法錯誤；C項，反應(yīng)物甲烷的濃度逐漸減小，結(jié)合速率方程可知，乙烷的生成速率逐漸減小，故C說法錯誤；D項，化學(xué)反應(yīng)速率與溫度有關(guān)，溫度降低，反應(yīng)速率常數(shù)減小，故D正確。故選AD。(3)①由圖可知，CO2在陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為CO2+2e-=CO+O2-；②令生成乙烯和乙烷分別為2體積和1體積，根據(jù)阿伏加德羅定律，同溫同壓下，氣體體積比等于物質(zhì)的量之比，再根據(jù)得失電子守恒，得到發(fā)生的總反應(yīng)為：6CH4+5CO2=2C2H4+C2H6+5H2O+5CO，即消耗CH4和CO2的體積比為6：5。9．(2020?江蘇，20)CO2/HCOOH循環(huán)在氫能的貯存/釋放、燃料電池等方面具有重要應(yīng)用。(1)CO2催化加氫。在密閉容器中，向含有催化劑的KHCO3溶液(CO2與KOH溶液反應(yīng)制得)中通入H2生成HCOO-，其離子方程式為__________；其他條件不變，HCO3-轉(zhuǎn)化為HCOO-的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖-1所示。反應(yīng)溫度在40℃~80℃范圍內(nèi)，HCO3-催化加氫的轉(zhuǎn)化率迅速上升，其主要原因是_____________。(2)HCOOH燃料電池。研究HCOOH燃料電池性能的裝置如圖-2所示，兩電極區(qū)間用允許K+、H+通過的半透膜隔開。①電池負極電極反應(yīng)式為_____________；放電過程中需補充的物質(zhì)A為_________(填化學(xué)式)。②圖-2所示的HCOOH燃料電池放電的本質(zhì)是通過HCOOH與O2的反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，其反應(yīng)的離子方程式為_______________。(3)HCOOH催化釋氫。在催化劑作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反應(yīng)機理如圖-3所示。①HCOOD催化釋氫反應(yīng)除生成CO2外，還生成__________(填化學(xué)式)。②研究發(fā)現(xiàn)：其他條件不變時，以HCOOK溶液代替HCOOH催化釋氫的效果更佳，其具體優(yōu)點是_______________?！敬鸢浮?1)HCO3-+H2HCOOˉ+H2O溫度升高反應(yīng)速率增大，溫度升高催化劑的活性增強(2)①HCOOˉ+2OHˉ－2eˉ=HCO3-+H2OH2SO4②2HCOOH+O2+2OHˉ=2HCO3-+2H2O或2HCOOˉ+O2=2HCO3-(3)①HD②提高釋放氫氣的速率，提高釋放出氫氣的純度【解析】(1)含有催化劑的KHCO3溶液中通入H2生成HCOOˉ，根據(jù)元素守恒和電荷守恒可得離子方程式為：HCO3-+H2HCOOˉ+H2O；反應(yīng)溫度在40℃~80℃范圍內(nèi)時，隨溫度升高，活化分子增多，反應(yīng)速率加快，同時溫度升高催化劑的活性增強，所以HCO3-的催化加氫速率迅速上升；(2)①左側(cè)為負極，堿性環(huán)境中HCOOˉ失電子被氧化為HCO3-，根據(jù)電荷守恒和元素守恒可得電極反應(yīng)式為HCOOˉ+2OHˉ－2eˉ=HCO3-+H2O；電池放電過程中，鉀離子移向正極，即右側(cè)，根據(jù)圖示可知右側(cè)的陰離子為硫酸根，而隨著硫酸鉀不斷被排除，硫酸根逐漸減少，鐵離子和亞鐵離子進行循環(huán)，所以需要補充硫酸根，為增強氧氣的氧化性，溶液最好顯酸性，則物質(zhì)A為H2SO4；②根據(jù)裝置圖可知電池放電的本質(zhì)是HCOOH在堿性環(huán)境中被氧氣氧化為HCO3-，根據(jù)電子守恒和電荷守恒可得離子方程式為2HCOOH+O2+2OHˉ=2HCO3-+2H2O或2HCOOˉ+O2=2HCO3-；(3)①根據(jù)分析可知HCOOD可以產(chǎn)生HCOOˉ和D+，所以最終產(chǎn)物為CO2和HD(Hˉ與D+結(jié)合生成)；②HCOOK是強電解質(zhì)，更容易產(chǎn)生HCOOˉ和K+，更快的產(chǎn)生KH，KH可以與水反應(yīng)生成H2和KOH，生成的KOH可以吸收分解產(chǎn)生的CO2，從而使氫氣更純凈，所以具體優(yōu)點是：提高釋放氫氣的速率，提高釋放出氫氣的純度。10．(2016·天津理綜，10)氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié)?；卮鹣铝袉栴}：(1)與汽油相比，氫氣作為燃料的優(yōu)點是_________(至少答出兩點)。但是氫氣直接燃燒的能量轉(zhuǎn)換率遠低于燃料電池，寫出堿性氫氧燃料電池的負極反應(yīng)式：____________。(2)氫氣可用于制備H2O2。已知：H2(g)+A(l)=B(l)ΔH1O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l)ΔH2其中A、B為有機物，兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng)，則H2(g)+O2(g)=H2O2(l)的ΔH____0(填“＞”、“<”或“=”)。(3)在恒溫恒容的密閉容器中，某儲氫反應(yīng)：MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)ΔH<0達到化學(xué)平衡。下列有關(guān)敘述正確的是________。a.容器內(nèi)氣體壓強保持不變b.吸收ymolH2只需1molMHxc.若降溫，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大d.若向容器內(nèi)通入少量氫氣，則v(放氫)＞v(吸氫)(4)利用太陽能直接分解水制氫，是最具吸引力的制氫途徑，其能量轉(zhuǎn)化形式為_______。(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4，同時獲得氫氣：Fe+2H2O+2OH?FeO42?+3H2↑，工作原理如圖1所示。裝置通電后，鐵電極附近生成紫紅色的FeO42?，鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知：Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。①電解一段時間后，c(OH?)降低的區(qū)域在_______(填“陰極室”或“陽極室”)。②電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出，其原因是_______。③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2，任選M、N兩點中的一點，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_____________?！敬鸢浮?1)污染??；可再生；來源廣；資源豐富；燃燒熱值高；H2+2OH--2e-=2H2O(2)＜(3)ac(4)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(5)①陽極室②防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低③M點：c(OH-)低，Na2FeO4穩(wěn)定性差，且反應(yīng)慢(或N點：c(OH-)過高，鐵電極上有氫氧化鐵生成，使Na2FeO4產(chǎn)率降低)?！窘馕觥?1)與汽油相比，氫氣作為燃料的優(yōu)點有污染??；可再生；來源廣；資源豐富；燃燒熱值高等，堿性氫氧燃料電池的負極反應(yīng)式為H2+2OH--2e-=2H2O；(2)①H2(g)+A(l)=B(l)ΔH1，②O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l)ΔH2，兩反應(yīng)的ΔS＜0，根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS，因為均為兩反應(yīng)自發(fā)反應(yīng)，因此ΔH均小于0，將①+②得：H2(g)+O2(g)=H2O2(l)的ΔH=ΔH1+ΔH1＜0；(3)MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)ΔH<0，該反應(yīng)屬于氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化的反應(yīng)。a項，平衡時氣體的物質(zhì)的量不變，壓強不變，正確；b項，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，吸收ymolH2需要大于1mol的MHx，錯誤；c項，降低溫度，平衡向正反應(yīng)分析移動，平衡常數(shù)增大，正確；d項，向容器內(nèi)通入少量氫氣，相當(dāng)于增大壓強，平衡正向移動，v(放氫)＜v(吸氫)，錯誤；故選ac；(4)利用太陽能直接分解水制氫，是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；(5)①根據(jù)題意鎳電極有氣泡產(chǎn)生是氫離子放電生成氫氣，鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中的氫氧根離子減少，因此電解一段時間后，c(OH?)降低的區(qū)域在陽極室；②氫氣具有還原性，根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出，防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低；③根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定，在M點，c(OH-)低，Na2FeO4穩(wěn)定性差，且反應(yīng)慢，在N點：c(OH-)過高，鐵電極上有氫氧化鐵生成，使Na2FeO4產(chǎn)率降低?？键c2涉及工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用1．(2024·北京卷，16)HNO3是一種重要的工業(yè)原料。可采用不同的氮源制備HNO3。(1)方法一：早期以硝石(含NaNO3)為氮源制備HNO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaNO3+H2SO4(濃)=NaHSO4+HNO3↑。該反應(yīng)利用了濃硫酸的性質(zhì)是酸性和。(2)方法二：以NH3為氮源催化氧化制備HNO3，反應(yīng)原理分三步進行。①第I步反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②針對第Ⅱ步反應(yīng)進行研究：在容積可變的密閉容器中，充入2nmolNO和nmolO2進行反應(yīng)。在不同壓強下(p1、p2)，反應(yīng)達到平衡時，測得轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。解釋y點的容器容積小于x點的容器容積的原因。(3)方法三：研究表明可以用電解法以N2為氨源直接制備HNO3，其原理示意圖如下。①電極a表面生成NO3-的電極反應(yīng)式：。②研究發(fā)現(xiàn)：N2轉(zhuǎn)化可能的途徑為。電極a表面還發(fā)生iii．H2O→O2。iii的存在，有利于途徑ii，原因是。(4)人工固氮是高能耗的過程，結(jié)合N2分子結(jié)構(gòu)解釋原因。方法三為N2的直接利用提供了一種新的思路?！敬鸢浮?1)難揮發(fā)性(2)4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O22NO2，該反應(yīng)正向氣體分子總數(shù)減小，同溫時，p1條件下NO轉(zhuǎn)化率高于p2，故p1＞p2，x、y點轉(zhuǎn)化率相同，此時壓強對容積的影響大于溫度對容積的影響(3)N2+6H2O-10e-=2NO3-＋12H＋反應(yīng)iii生成O2，O2將NO氧化成NO2，NO2更易轉(zhuǎn)化成NO3-(4)N2中存在氮氮三鍵，鍵能高，斷鍵時需要較大的能量，故人工固氮是高能耗的過程【解析】(1)濃硫酸難揮發(fā)，產(chǎn)物HNO3為氣體，有利于復(fù)分解反應(yīng)進行，體現(xiàn)了濃硫酸的難揮發(fā)性和酸性。(2)①第I步反應(yīng)為氨氣的催化氧化，化學(xué)方程式為4NH3+5O24NO+6H2O；②2NO+O22NO2，該反應(yīng)正向氣體分子總數(shù)減小，同溫時，p1條件下NO轉(zhuǎn)化率高于p2，故p1＞p2，根據(jù)，x、y點轉(zhuǎn)化率相同，則n相同，此時壓強對容積的影響大于溫度對容積的影響，故y點的容器容積小于x點的容器容積。(3)①由電極a上的物質(zhì)轉(zhuǎn)化可知，氮元素化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極a為陽極，電極反應(yīng)式為N2+6H2O-10e-=2NO3-＋12H＋；②反應(yīng)iii生成O2，O2將NO氧化成NO2，NO2更易轉(zhuǎn)化成NO3-。(4)N2中存在氮氮三鍵，鍵能高，斷鍵時需要較大的能量，故人工固氮是高能耗的過程。2．(2023?北京卷，16)尿素[CO(NH2)2]合成的發(fā)展體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)與技術(shù)的不斷進步。(1)十九世紀初，用氰酸銀()與NH4在一定條件下反應(yīng)制得CO(NH2)2，實現(xiàn)了由無機物到有機物的合成。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(2)二十世紀初，工業(yè)上以CO2和NH3為原料在一定溫度和壓強下合成尿素。反應(yīng)分兩步：?。瓹O2和NH3生成NH2COONH4；ⅱ．NH2COONH4分解生成尿素。結(jié)合反應(yīng)過程中能量變化示意圖，下列說法正確的是(填序號)。a．活化能：反應(yīng)ⅰ<反應(yīng)ⅱb．ⅰ為放熱反應(yīng)，ⅱ為吸熱反應(yīng)c．CO2(l)＋2NH3(l)=CO(NH2)2(l)＋H2O(l) ΔH=E1-E4(3)近年研究發(fā)現(xiàn)，電催化CO2和含氮物質(zhì)(NO3-等)在常溫常壓下合成尿素，有助于實現(xiàn)碳中和及解決含氮廢水污染問題。向一定濃度的KNO3溶液通CO2至飽和，在電極上反應(yīng)生成CO(NH2)2，電解原理如圖所示。①電極是電解池的極。②電解過程中生成尿素的電極反應(yīng)式是。(4)尿素樣品含氮量的測定方法如下。已知：溶液中c(NH4+)不能直接用NaOH溶液準確滴定。①消化液中的含氮粒子是。②步驟ⅳ中標(biāo)準NaOH溶液的濃度和消耗的體積分別為和，計算樣品含氮量還需要的實驗數(shù)據(jù)有?！敬鸢浮?1)+NH4CO(NH2)2+(2)ab(3)陽2NO3-+CO(NH2)2+7H2O(4)NH4+樣品的質(zhì)量、步驟Ⅲ所加入H2SO4溶液的體積和濃度【解析】(1)根據(jù)原子守恒分析，二者反應(yīng)生成尿素和氯化銀，化學(xué)方程式是+NH4CO(NH2)2+；(2)a項，反應(yīng)ⅰ的活化能是E1，反應(yīng)ⅱ活化能是E3，E1＜E3，a項正確；b項，從圖中反應(yīng)物和生成物能量的相對大小可看出反應(yīng)ⅰ放熱，反應(yīng)ⅱ吸熱，b項正確；c項，總反應(yīng)的：ΔH=E1-E2+E3-E4，c項錯誤；故選ab。(3)①電極b上發(fā)生H2O失電子生成O2的氧化反應(yīng)，是電解池的陽極。②a極硝酸根離子得電子轉(zhuǎn)化為尿素，再結(jié)合酸性環(huán)境可分析出電極反應(yīng)式為2NO3-+CO(NH2)2+7H2O；(4)①尿素消化分解生成NH3和CO2，由于反應(yīng)中存在濃H2SO4，則消化液中含氮粒子為NH4+。②除了已知數(shù)據(jù)外，還需要的是樣品的質(zhì)量、步驟ⅲ所加入H2SO4溶液的體積和濃度。3．(2022?遼寧省選擇性，18)(13分)工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項重大突破，目前已有三位科學(xué)家因其獲得諾貝爾獎，其反應(yīng)為：回答下列問題：(1)合成氨反應(yīng)在常溫下___________(填“能”或“不能”)自發(fā)。(2)___________溫(填“高”或“低”，下同)有利于提高反應(yīng)速率，___________溫有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率，綜合考慮催化劑(鐵觸媒)活性等因素，工業(yè)常采用400-500℃。針對反應(yīng)速率與平衡產(chǎn)率的矛盾，我國科學(xué)家提出了兩種解決方案。(3)方案二：復(fù)合催化劑。下列說法正確的是___________。a．300℃時，復(fù)合催化劑比單一催化劑效率更高b．同溫同壓下，復(fù)合催化劑有利于提高氨的平衡產(chǎn)率c．溫度越高，復(fù)合催化劑活性一定越高(4)某合成氨速率方程為：，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，___________；實驗1mnpq2np3mn4mp在合成氨過程中，需要不斷分離出氨的原因為___________。a．有利于平衡正向移動

b．防止催化劑中毒

c．提高正反應(yīng)速率(5)某種新型儲氫材料的晶胞如圖，八面體中心為M金屬離子，頂點均為NH3配體；四面體中心為硼原子，頂點均為氫原子。若其摩爾質(zhì)量為188g·molˉ1，則M元素為___________(填元素符號)；在該化合物中，M離子的價電子排布式為___________。【答案】(1)能(2)高

低(3)a(4)

-1

a(5)Fe

3d6【解析】(1)氨的分離對反應(yīng)速率的影響；從反應(yīng)速率方程可以推知，當(dāng)c(NH3)降低時，v增大。注意由于反應(yīng)速率方程通常由實驗測定，其中v應(yīng)指凈反應(yīng)速率，即，因此在其他條件一定時，分離氨氣是通過降低逆反應(yīng)速率，從而提高凈反應(yīng)速率。(2)Fe(NH3)6·(BH4)2中，氫元素化合價的判斷：由于電負性NHB，因此NH3中H顯+1價，BH4-中H元素的化合價為-1價；(3)中根據(jù)圖像進行判斷，利用控制變量法進行分析；(4)利用實驗對比，注意選擇對比實驗室，選擇控制變量，找變量；(5)利用晶胞密度計算公式計算元素的相對原子質(zhì)量，根據(jù)元素相對原子質(zhì)量進行判斷元素；(1)對于合成氨反應(yīng)，常溫下，ΔG=ΔHΔS==-32.8kJ·mol?10，故合成氨反應(yīng)在常溫下能自發(fā)進行；(2)其他條件一定時，升高溫度，可以提供更高的能量，使活化分子百分數(shù)增大，反應(yīng)速率加快；合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，要提高平衡轉(zhuǎn)化率，即使反應(yīng)平衡正向移動，應(yīng)降低溫度；(3)由題圖可知，300℃時，復(fù)合催化劑催化時合成氨反應(yīng)的反應(yīng)速率比單-催化劑催化時大很多，說明300℃時復(fù)合催化劑比單-催化劑效率更高，a正確；同溫同壓下，復(fù)合催化劑能提高反應(yīng)速率，但不能使平衡發(fā)生移動，故不能提高氨的平衡產(chǎn)率，b錯誤；溫度過高，復(fù)合催化劑可能會失去活性，催化效率反而降低，c錯誤；故選a；(4)將實驗1、3中數(shù)據(jù)分別代入合成氨的速率方程可得：①，③，可得。合成氨過程中，不斷分離出氨，即降低體系中c(NH3)，生成物濃度下降，平衡向正反應(yīng)方向移動，但不會提高正反應(yīng)速率，a正確，c錯誤；反應(yīng)主產(chǎn)物即氨不能使催化劑中毒，b錯誤。(5)由圖可知，“”代表M(NH3)6，“”代表BH4，面心立方最密堆積的晶胞中，“”處于8個頂角和6個面心，則每個晶胞中含“”的個數(shù)為，8個“”均處于晶胞內(nèi)部，則“”和“”的個數(shù)之比為4：8=1：2，故該晶體的化學(xué)式為M(NH3)6·(BH4)2；又知該化合物的摩爾質(zhì)量為188g·molˉ1，則有，解得，故M元素為Fe。化合物Fe(NH3)6·(BH4)2中，NH3整體為0價，BH4-中B為+3價，H為-1價，則Fe為+2價，基態(tài)Fe原子核外電子排布式為[Ar]3d64s2)，失去4s軌道上的2個電子得到Fe2+，故Fe2+的價電子排布式為3d6。4．(2021?湖南選擇性，16)氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運，可通過下面兩種方法由氨氣得到氫氣。方法Ⅰ.氨熱分解法制氫氣相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)化學(xué)鍵N≡NH﹣HN﹣H鍵能E/(kJ?mol﹣1)946436.0390.8在一定溫度下，利用催化劑將NH3分解為N2和H2?；卮鹣铝袉栴}：(1)反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)△H＝kJ?mol﹣1；(2)已知該反應(yīng)的△S＝198.9J?mol﹣1?K﹣1，在下列哪些溫度下反應(yīng)能自發(fā)進行？(填標(biāo)號)；A.25℃B.125℃C.225℃D.325℃(3)某興趣小組對該反應(yīng)進行了實驗探究。在一定溫度和催化劑的條件下，將0.1molNH3通入3L的密閉容器中進行反應(yīng)(此時容器內(nèi)總壓為200kPa)，各物質(zhì)的分壓隨時間的變化曲線如圖所示。①若保持容器體積不變，t1時反應(yīng)達到平衡，用H2的濃度變化表示0～t1時間內(nèi)的反應(yīng)速率v(H2)＝mol?L﹣1?min﹣1(用含t1的代數(shù)式表示)；②t2時將容器體積迅速縮小至原來的一半并保持不變，圖中能正確表示壓縮后N2分壓變化趨勢的曲線是(用圖中a、b、c、d表示)，理由是；③在該溫度下，反應(yīng)的標(biāo)準平衡常數(shù)Kθ＝(已知：分壓＝總壓×該組分物質(zhì)的量分數(shù)，對于反應(yīng)dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g)Kθ=(PGPθ)g?(PHPθ)h(PDPθ)方法Ⅱ.氨電解法制氫氣利用電解原理，將氨轉(zhuǎn)化為高純氫氣，其裝置如圖所示。(4)電解過程中OH﹣的移動方向為(填“從左往右”或“從右往左”)；(5)陽極的電極反應(yīng)式為?！敬鸢浮?1)+90.8(2)CD(3)①②b開始體積減半，N2分壓變?yōu)樵瓉淼?倍，隨后由于加壓平衡逆向移動，N2分壓比原來2倍要小③0.48(4)從右往左(5)2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O【解析】(1)由△H＝反應(yīng)物鍵能和﹣生成物鍵能和可知，該反應(yīng)的△H＝2×(390.8kJ?mol﹣1×3)﹣[(946kJ?mol﹣1)+(436.0kJ?mol﹣1×3)]＝+90.8kJ?mol﹣1；(2)在等溫等壓的反應(yīng)中△G＝△H﹣T△S＜0時，正反應(yīng)能自發(fā)進行，其中△H＝+90.8kJ?mol﹣1，△S＝198.9J?mol﹣1?K﹣1，則T＞△H△S=90.8×103J/mol198.9J?mol-1?K-1=456.5k＝183.52℃，故選C、D；(3)①密閉容器中0.1molNH3總壓為200kPa，則如圖t1時H2的分壓為120kPa，則H2的物質(zhì)的量為120kPa200kPa×0.1mol＝0.06mol，故v(H2)=△c△t=0.06mol3Lt1min=0.02t1mol?L﹣1?min﹣1；②容器體積迅速縮小到原來的一半，則氮氣的分壓迅速增大到原來的2倍，故cd錯誤；壓強增大，平衡向氣體總體積減小的方向移動，即平衡逆向移動，N2的分壓應(yīng)比原來2倍小，故b正確，a錯誤；③在該溫度下，達到平衡時，p(N2)＝40kPa＝0.4pθ、p(H2)＝120kPa＝1.2pθ、p(NH3)＝120kPa＝1.2pθ，則Kθ=(p(N5．(2021?北京卷，15)環(huán)氧乙烷(，簡稱EO)是一種重要的工業(yè)原料和消毒劑。由乙烯經(jīng)電解制備EO的原理示意圖如下。(1)①陽極室產(chǎn)生Cl2后發(fā)生的反應(yīng)有_______、CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl。②結(jié)合電極反應(yīng)式說明生成溶液a的原理：_______。(2)一定條件下，反應(yīng)物按一定流速通過該裝置，電解效率η和選擇性S的定義如下：η(B)=×100%S(B)=×100%①若η(EO)=100%，則溶液b的溶質(zhì)為_______。②當(dāng)乙烯完全消耗時，測得η(EO)≈70%，S(EO)≈97%，推測η(EO)≈70%的原因。I.陽極有H2O放電II.陽極有乙烯放電III.陽極室流出液中含有Cl2和HClO……i.檢驗電解產(chǎn)物，推測I不成立。需要檢驗的物質(zhì)是_______。ii.假設(shè)沒有生成EO的乙烯全部在陽極放電生成CO2，η(CO2)≈_______%。經(jīng)檢驗陽極放電產(chǎn)物沒有CO2。iii.實驗證實推測III成立，所用試劑及現(xiàn)象是_______?？蛇x試劑：AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品紅溶液?！敬鸢浮?1)①Cl2+H2O=HCl+HClO②陰極發(fā)生反應(yīng)：2H2O+2e-=H2↑+2OH-生成OH-，K+通過陽離子交換膜從陽極遷移到陰極，形成KOH和KCl的混合溶液(2)①KCl②O213%KI溶液和淀粉溶液，溶液變藍【解析】(1)陽極產(chǎn)生氯氣后，可以和水發(fā)生反應(yīng)生成次氯酸其方程式為：Cl2+H2O=HCl+HClO；溶液a是陰極的產(chǎn)物，在陰極發(fā)生反應(yīng)2H2O+2e-=H2↑+2OH-，同時陽極的鉀離子會向陰極移動和氫氧根結(jié)合形成氫氧化鉀；(2)①若η(EO)=100%則說明在電解過程中只有乙烯中的碳化合價發(fā)生變化，其他元素化合價沒有變，故溶液b的溶質(zhì)為：KCl；②i.陽極有H2O放電時會產(chǎn)生氧氣，故需要檢驗的物質(zhì)是O2；ii.設(shè)EO的物質(zhì)的量為amol，則轉(zhuǎn)化的乙烯的物質(zhì)的量為：；生成EO轉(zhuǎn)化的電子的物質(zhì)的量：2amol；此過程轉(zhuǎn)移電子的總物質(zhì)的量：；生成CO2的物質(zhì)的量：；生成CO2轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量：，則η(CO2)=≈13%；iii.實驗證實推測III成立，則會產(chǎn)生氯氣，驗證氯氣即可。6．(2021?北京卷，18)驗證反應(yīng)Fe2++Ag+Ag+Fe3+可逆并測定其K。實驗I：將0.01mol/LAg2SO4溶液與0.04mo/LFeSO4溶液(pH=1)等體積混合，得到灰黑色的沉淀和黃色的溶液。實驗II：將少量Ag粉與0.01mol/LFe2(SO4)3溶液(pH=1)混合，Ag粉完全溶解。(1)①向?qū)嶒濱所得溶液中加入濃硝酸，證實灰黑色固體是Ag?，F(xiàn)象是_______。②實驗II使用的是Fe2(SO4)3溶液，而不是Fe(NO3)3溶液，原因是_______。使用如下裝置從平衡移動的角度進行證明。補全試劑、操作及現(xiàn)象_______。(2)取I中所得上清液VmL。用c1mol/L的KSCN溶液滴定，至溶液變?yōu)榉€(wěn)定淺紅色時，消耗V1mL。已知：Ag++SCN-AgSCN，K=1012Fe3++SCN-FeSCN2+，K=102.3①溶液中，F(xiàn)e3+的作用是_______。②反應(yīng)的平衡常數(shù)是_______。(3)①若取實驗I所得濁液測定Ag+濃度，所得到的K_______(填“偏大”、“無影響”、“偏小”)。②不用實驗II所得溶液進行測定并計算K的原因是_______?！敬鸢浮?1)灰黑色固體溶解，產(chǎn)生紅棕色氣體防止酸性條件下，NO3-氧化性氧化Fe2+干擾實驗結(jié)果鉑/石墨電極，F(xiàn)eSO4或Fe2(SO4)3或二者混合溶液，AgNO3溶液操作和現(xiàn)象：閉合開關(guān)K，觀察到電流計偏轉(zhuǎn)后歸零，往左側(cè)燒杯中滴加較濃的Fe2(SO4)3溶液，電流計指針反向偏轉(zhuǎn)，表明平衡發(fā)生了移動(2)指示劑K=(0.01-c1V1/V)/[c1V1/V×(0.01+c1V1/V)](3)偏低Ag完全反應(yīng)，無法判斷體系是否達到化學(xué)平衡狀態(tài)【解析】(1)①由于Ag能與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)：Ag+2HNO3(濃)=AgNO3+NO2↑+H2O，而鐵在濃硝酸中發(fā)生鈍化，不可能完全溶解，故當(dāng)觀察到的現(xiàn)象為灰黑色固體溶解，產(chǎn)生紅棕色氣體，即可證實灰黑色固體是Ag；②由于Fe(NO3)3溶液電離出硝酸根離子將與溶液中的H+結(jié)合成由強氧化性的HNO3，能氧化Fe2+，而干擾實驗，故實驗II使用的是Fe2(SO4)3溶液，而不是Fe(NO3)3溶液，由裝置圖可知，利用原電池原理來證明反應(yīng)Fe2++Ag+Ag+Fe3+為可逆反應(yīng)，兩電極反應(yīng)為：Fe2+-e-=Fe3+，Ag++e-=Ag，故另一個電極必須是與Fe3+不反應(yīng)的材料，可用石墨或者鉑電極，左側(cè)燒杯中電解質(zhì)溶液必須含有Fe3+或者Fe2+，采用FeSO4或Fe2(SO4)3或二者混合溶液，右側(cè)燒杯中電解質(zhì)溶液必須含有Ag+，故用AgNO3溶液，組裝好儀器后，加入電解質(zhì)溶液，閉合開關(guān)K，觀察到電流計偏轉(zhuǎn)后歸零，說明此時反應(yīng)達到平衡，往左側(cè)燒杯中滴加較濃的Fe2(SO4)3溶液，電流計指針反向偏轉(zhuǎn)，表明平衡發(fā)生了移動；(2)①Fe3+遇到KSCN顯紅色，當(dāng)溶液變?yōu)榉€(wěn)定淺紅色，說明溶液中的Fe3+濃度不變，說明上述反應(yīng)答案平衡，故溶液中，F(xiàn)e3+的作用是滴定反應(yīng)中作指示劑；②取I中所得上清液VmL。用c1mol/L的KSCN溶液滴定，至溶液變?yōu)榉€(wěn)定淺紅色時，消耗V1mL，已知：Ag++SCN-AgSCN，K=1012，說明反應(yīng)幾乎進行完全，故有I中上層清液中Ag+的濃度為：c(Ag+)=mol/L，根據(jù)平衡三段式進行計算如下：故反應(yīng)的平衡常數(shù)是K==(0.01-c1V1/V)/[c1V1/V×(0.01+c1V1/V)]；(3)①若取實驗I所得濁液測定Ag+濃度，則濁液中還有Ag，因存在平衡Fe2++Ag+Ag+Fe3+，且隨著反應(yīng)Ag++SCN-AgSCN，使得上述平衡逆向移動，則測得平衡體系中的c(Ag+)偏大，即c1V1/V偏大，故所得到的K=(0.01-c1V1/V)/[c1V1/V×(0.01+c1V1/V)]偏??；②由于實驗II中Ag完全溶解，故無法判斷體系是否達到化學(xué)平衡狀態(tài)，因而不用實驗II所得溶液進行測定并計算K。7．(2020?新課標(biāo)Ⅱ，28)化學(xué)工業(yè)為疫情防控提供了強有力的物質(zhì)支撐。氯的許多化合物既是重要化工原料，又是高效、廣譜的滅菌消毒劑?；卮鹣铝袉栴}：(1)氯氣是制備系列含氯化合物的主要原料，可采用如圖(a)所示的裝置來制取。裝置中的離子膜只允許______離子通過，氯氣的逸出口是_______(填標(biāo)號)。(2)次氯酸為一元弱酸，具有漂白和殺菌作用，其電離平衡體系中各成分的組成分數(shù)δ[δ(X)=，X為HClO或ClO?]與pH的關(guān)系如圖(b)所示。HClO的電離常數(shù)Ka值為______。(3)Cl2O為淡棕黃色氣體，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反應(yīng)來制備，該反應(yīng)為歧化反應(yīng)(氧化劑和還原劑為同一種物質(zhì)的反應(yīng))。上述制備Cl2O的化學(xué)方程式為______。(4)ClO2常溫下為黃色氣體，易溶于水，其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成分為NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡騰片”，能快速溶于水，溢出大量氣泡，得到ClO2溶液。上述過程中，生成ClO2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng)，每生成1molClO2消耗NaClO2的量為_____mol；產(chǎn)生“氣泡”的化學(xué)方程式為____________。(5)“84消毒液”的有效成分為NaClO，不可與酸性清潔劑混用的原因是______(用離子方程式表示)。工業(yè)上是將氯氣通入到30%的NaOH溶液中來制備NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為1%，則生產(chǎn)1000kg該溶液需消耗氯氣的質(zhì)量為____kg(保留整數(shù))?！敬鸢浮?1)Na+a(2)10-7.5(3)2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O(4)1.25NaHCO3+NaHSO4=CO2↑+Na2SO4+H2OClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O(5)203【解析】(1)電解飽和食鹽水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，陽極氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，氯氣從a口逸出，陰極氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，產(chǎn)生OH-與通過離子膜的Na+在陰極室形成NaOH；(2)由圖pH=7.5時，c(HClO)=c(ClO-)，HClO的Ka==c(H+)=10-7.5；(3)Cl2歧化為Cl2O和Cl-，HgO和氯氣反應(yīng)的方程式為：2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O；(4)5ClO2－＋4H＋=4ClO2＋Cl－＋2H2O，每生成1molClO2，消耗NaClO2為=1.25mol；碳酸氫鈉和硫酸氫鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，方程式為：NaHCO3＋NaHSO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑；(5)“84”中的NaClO、NaCl和酸性清潔劑混合后發(fā)生歸中反應(yīng)，離子方程式為：ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O；設(shè)氯氣為xkg，則消耗的NaOH為kg，原氫氧化鈉質(zhì)量為+1000Kg×0.01，由NaOH質(zhì)量守恒：原溶液為1000Kg-x，則Kg+1000Kg×0.01=(1000Kg-x)×0.3，解得x=203Kg。8．(2020?北京卷，15)H2O2是一種重要的化學(xué)品，其合成方法不斷發(fā)展。(1)早期制備方法：Ba(NO3)2BaOBaO2濾液H2O2①I為分解反應(yīng)，產(chǎn)物除BaO、O2外，還有一種紅棕色氣體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________。②II為可逆反應(yīng)，促進該反應(yīng)正向進行的措施是___________________________。③III中生成H2O2，反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________。④減壓能夠降低蒸餾溫度，從H2O2的化學(xué)性質(zhì)角度說明V中采用減壓蒸餾的原因：____。(2)電化學(xué)制備方法：已知反應(yīng)2H2O2=2H2O+O2↑能自發(fā)進行，反向不能自發(fā)進行，通過電解可以實現(xiàn)由H2O和O2為原料制備H2O2，如圖為制備裝置示意圖。①a極的電極反應(yīng)式是________________________________________。②下列說法正確的是_________________。A．該裝置可以實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．電極b連接電源負極C．該方法相較于早期劑備方法具有原料廉價，對環(huán)境友好等優(yōu)點【答案】(1)①2Ba(NO3)22BaO+O2↑+4NO2↑②增大壓強或增大氧氣的濃度或降低溫度③BaO2+2HCl=BaCl2+H2O2④H2O2受熱易分解(2)①O2+2H++2e-=H2O2②AC【詳解】(1)①I為分解反應(yīng)，產(chǎn)物除BaO、O2外，還有一種紅棕色氣體，該氣體為NO2。根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子得失守恒配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Ba(NO3)22BaO+O2↑+4NO2↑；②II為BaO與氧氣反應(yīng)生成BaO2，是可逆反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：2BaO(s)+O2(g)2BaO2(s)，正反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng)，促進該反應(yīng)正向進行的措施是增大壓強或增大氧氣的濃度或降低溫度；③III中過氧化鋇與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇和雙氧水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是BaO2+2HCl=BaCl2+H2O2；④H2O2受熱易分解，采用減壓能夠降低蒸餾溫度，防止雙氧水分解導(dǎo)致產(chǎn)率降低；(2)①根據(jù)分析，a極的電極反應(yīng)式是O2+2H++2e-=H2O2；②A．2H2O2=2H2O+O2↑能自發(fā)進行，反向不能自發(fā)進行，根據(jù)圖示，該裝置有電源，屬于電解池，電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，故A正確；B．根據(jù)分析，電極b為陽極，電解池陽極與電源正極連接，故B錯誤；C．根據(jù)分析，該裝置的總反應(yīng)為2H2O+O22H2O2，根據(jù)反應(yīng)可知，制取雙氧水的原料為氧氣和水，來源廣泛，原料廉價，對環(huán)境友好等優(yōu)點，故C正確；故選AC。9．(2019?新課標(biāo)Ⅱ，28)環(huán)戊二烯()是重要的有機化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知：(g)(g)+H2(g) ΔH1=100.3kJ·mol?1①H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH2=?11.0kJ·mol?1②對于反應(yīng)：(g)+I2(g)(g)+2HI(g)③ΔH3=___________kJ·mol?1。(2)某溫度下，等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯()在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)③，起始總壓為105Pa，平衡時總壓增加了20%，環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為_________，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_________Pa。達到平衡后，欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有__________(填標(biāo)號)。A．通入惰性氣體 B．提高溫度C．增加環(huán)戊烯濃度 D．增加碘濃度(3)環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下，溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是__________(填標(biāo)號)。A．T1＞T2B．a(chǎn)點的反應(yīng)速率小于c點的反應(yīng)速率C．a(chǎn)點的正反應(yīng)速率大于b點的逆反應(yīng)速率D．b點時二聚體的濃度為0.45mol·L?1(4)環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵(Fe(C5H5)2，結(jié)構(gòu)簡式為)，后者